MXPA97005549A - Sello de lubricante de bajo par de torsion, hidrodinamico - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un conjunto de sello de lubricante para una interfaz entre un alojamiento anular y un miembro relativamente giratorio que se extiende dentro del alojamiento, en donde la interfaz tiene un lado de lubricante y un lado de aire, el miembro relativamente giratorio teniendo una superficie de sello cilíndrica concéntrica con su eje rotacional, el conjunto de sello de lubricante comprendiendo:un alojamiento anular montable en el alojamiento anular, el alojamiento comprendiendo una pared de soporte de elemento de sello separada de la superficie cilíndrica del miembro giratorio;un elemento de sello elastomérico anular moldeado hacia la pared de soporte, el elemento de sello teniendo una superficie anular sobre el lado de lubricante de la interfaz en relación espaciada hacia fuera a la superficie cilíndrica;una pluralidad de proyecciones de bombeo de lubricante, circunferencialmente espaciadas sobre la superficie frontal anular, cada una de las proyecciones teniendo una superficie frontal adaptada para orientar el lado de lubricante de la interfaz, y una superficie trasera adaptada para orientar el lado de aire de la interfaz;cada superficie frontal de proyección comprendiendo dos caras de bombeo de lubricante angularmente relacionadas, anguladas de manera aguda a un plano radial para formar unárea de nariz sobresaliente central;cada superficie trasera de proyección extendiéndose hacia delante desde la superficie frontal anular del elemento de sello a unángulo agudo con respecto al plano radial;cada superficie trasera angulada de manera aguda intersectando la superficie frontal asociada de la proyección respectiva para formar un borde delantero agudo;cada borde delantero teniendo un espaciamiento mínimo a partir de la superficie cilíndrica del miembro relativamente giratorio a lo largo delárea de nariz sobresaliente de la proyección, de manera que las proyecciones ejerzan fuerzas de arrastre mínimas sobre el miembro giratorio mientras que al mismo tiempo son efectivas para bombear lubricante en alejamiento de la superficie frontal anular del elemento de sello en ubicaciones próximas a la superficie cilíndrica del miembro relativamente giratorio.

Description

SELLO DE LUBRICANTE DE BAJO PAR DE TORSIÓN, HIDRODINÁMICO ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Campo de la Invención Esta invención se relaciona en general con un sello de flecha de reborde radial y, más particularmente con un sello de -lubricante pue incluye un reborde radial delgado para sellado es-tático y una serie de superficies de bombeo hidrodinámicas b i d i --reccionales para mejorar el sellado dinámico.

Descripción de los Desarrollos Anteriores Los elementos de sellado anular proporcionados con superficies de bombeo para bombear lubricante hacia el lado de lubricante del elemento de sellado son bien conocidos. Estas super ficies de bombeo o elementos de bombeo bombean lubricante nuevamente hacia el suministro de lubricante, ayudando de esta manera a impedir que el lubricante escape. Las superficies de bombeo requieren de rotación relativa del lubricante y las superficies de bombeo a fin de que las su^ perficies de bombeo ejerzan aualquier acción de bombeo sobre el -lubricante. La acción de sellado proporcionada por dichas superficies de bombeo en ocasiones de denomina como un efecto hidrodi-námico. Típicamente, los conjuntos de sellado que tienen capacj_ dades de sellado hidrodinámico también incluyen sellos estáticos a fin de proporcionar la acción selladora necesaria cuando el miembro giratorio está en descanso o inmóvil. Cuando el miembro giratorio está rotando, el efecto de sellado se logran mediante -la combinación de las superficies de bombeo de lubricante y el se lio estático. Haciendo referencia a la técnica anterior, la Patente de Estados Unidos 3,497,225 ('225) muestra un conjunto de sellad que incluye una superficie de sello estático junto con áreas de plano triangulares colocados en el lado de aire del sello estáti co. Las áreas de plano ejercen una acción de bombeo sobre cual quier lubricante que escape más allá del sello estático. Una des ventaje de esta disposición es que la acción de bombeo de las áreas de plano tiene que superar la acción de sellado del sello -estático antes de que pueda regresar lubricante a su ubicación original en el cojinete. Adicionalmente, el acoplamiento facial de las áreas de plano sobre la superficie de flecha giratoria es relativamente grande de manera que la generación de calor fricci nal y energía friccional en pérdidas puede ser significativa. La Patente de Estados Unidos 3,807,743 ('743) describe una superficie 32 de sello estático y una serie de elementos de -bombeo de lubricante colocados en el lado de aire del sello estático. Como en el caso de la patente '225, los elementos de bom— beo están colocados en el lado de aire del sello estático lo que puede ser una desventaja. Otra patente que muestra elementos de bombeo en el lado de aire del sello estático es la Patente de Estados Unidos No. 3,921,987 ('987). En la patnete '987, se forman rebordes de bombeo triangulares a lo largo de la cara de aguas abajo de un reborde de sellado. Los rebordes se pretenden para bombear cual- -quier lubricante de fuga de manera invertida nuevamente a través del reborde de sellado hacia el lado de lubricante de la interfaz de sel lio. La Patente de Estados Unidos 4,770,548 ('548) muestra -un sello hidrodinámico que incluye un reborde primario y un rebojr de secundario- Fl reborde primario tiene una serie de cavidades de bombeo de lubricante sobre la superficie de contacto de lubricante, de maenra que cuando el árbol o flecha está girando, el 1¿ bricnate se bombee nuevamente hacia el cojinete. El reborde secundario es principalmente para el propósito de impedir que conta minantes externos entren al cojiente a través del sello hidrodiná mico. El reborde primario es relativamente grueso en la ó i rec ción axial con objeto de acomodar las cavidades de bombeo. Por -lo tanto es necesario proporcionar un espacio libre engre el reborde y la superficie de cojinete a fin de evitar fuerzas friccio^ nales excesivamente elevadas que se asociarían de otra manera con el borde del reborde axialmente espesado. El espacio libre es desventajoso en que separa las superficies de bombeo en aleja iejí to de la superficie de sellado. Existe una posibilidad que algo de lubricante sobre la superficie de sellado pueda escapar la ac-ción de las superficies de bombeo y emigrar a lo largo de la superficie de sellado para ejercer una presión hidrodinámica sobre el reborde. Si sucediera esto, el valor de las cavidades de bombeo se restaría en cierto grado.

COMPENDIO DE LA INVENCIÓN La presente invención proporciona un sello hidrodinámico que tiene un elemento de sellado elastomérico con una superficie frontal de conoco truncado orientada al lado de lubricante del sello. Elementos de bombeo adoptan la forma de proyecciones circunferencialmente especiadas en la superficie frontal de cono truncado del elemento de sello. Cada proyección tiene una superficie frontal que es generalmente plana en la dirección radial y arqueadamente convexa -en la dirección axial. Cada proyección también tiene una superf_i_ cié posterior que se extiende hacia adelnte desde el elemento de sellado de la superficie frontal a un ángulo agudo con respecto a la superficie frontal de proyección. La intersección de las superficies frontal y trasera de la proyección forma un borde delaj? tero agudo que tiene una área superficial mínima. La angulación de la superficie trasera en cada proyección permite que el borde delantero de la proyección esté relati- < vamente cerca de la superficie de un miembro giratorio tal como -una flecha, permitiendo de esta manera que la poryección ejerza -una acción de bombeo sobre el lubricante en la cercanía inmediata de la superficie gieratoria. El espacio libre estrecho entre lo bordes delanteros de proyección y la flecha giratoria produce un acción de bombeo más efectiva con menos tendencia del lubricante a emigrar a lo largo de la superficie del miembro' giratorio para ejercer presión no deseada sobre el elemento de sello estático. El espacio libre estrecho entre las proyecciones y la superficie del miembro giratorio es posible debido a que la supe_ ficie trasera de proyección está angulada de manera aguda a la s perficie frontal de proyección. El área superficial interna de la poryección tiene acoplamiento potencial con el miembro girato rio solamente a lo largo del borde delantero delgado de la proye ción. Este borde delantero relativamente delangado puede coloca se relativamente cerca del miembro giratortio en su superficie sin generar fuerzas fricciónales no deseadas entre el sello y el miembro de flecha giratorio puesto que poco, si es que alguna ca tidad de material de reborde elastomérico se deformará mediante contacto con la flecha. La menor deformación o desplazamiento del borde delantero elastomérico, el menor arrastre se aplica a la flehca y se requiere menor par de torsión para hacer girar el cojinete y flecha que se está sellando. El borde delantero interno de la proyección puede esta espaciado a una distancia nominal, v.gr., aproximadamente 2.54 mj límetros, desde la superficie de flecha giratoria, o aún en con tacto directo con la superficie de flecha giratoria, sin generar fuerzas fricciónales no deseadas. Esto es ventajoso desde un pu to de vista de fabricación, puesto que hay menos interés en mante ner valores de tolerancia excesivamente estrechos . sobre las supe ficies de elastómero moldeadas. El costo de fabricación puede re ducirse. La configuración particular de las proyecciones es fácil de fabricar con una sencilla herramienta de corte giratoria -que forme las cavidades requeridas en un molde de sello. La invención puede ser ventajosa además en que los ele-mentos de bombeo se forman como proyecciones sobre la superficie frontal del elemento de sellado elastomérico. Las proyecciones de bombeo se exponen a y en una trayectoria de escape directo que el lubricante tendría que tomar a fin de pasar a través del rebor de de sello estático. Consecuentemente, es difícil que el lubricante en la cercanía de la interfaz del elemento de sellado se desvíe de los elementos de bombeo. con la disposición propuesta en la patente '548 antes -mencionada, los elementos de bombeo adoptan la forma de cavidades en la cara radial del elemento de sellado. Cuando se utiliza gra sa o un material fluido de viscosidad elevada análogo como el lubricante, el lubricante puede fluir a lo largo de la superficie -del miembro giratorio sin entran a las cavidades de bombeo debido al espacio libre radial grande entre la flecha y las cavidades re queridas para impedir el arrastre de una sección axial grande del material elastomérico a lo largo de la flecha. El uso de proyecciones delgadas como elementos de bombeo, como se propone en la -presente, se cree que tiene ventajas sobre las cavidades de bom— beo como se describen en la patente '548. Los objetos, particularidades y ventajas anteriormente mencionadas de la invención, en parte, se anotarán con particula ridad y, en parte, serán evidentes a partir de la siguiente des cripción más detallada de la invención, tomada en conjunción con los dibujos que se acompañan, que forman una parte integral de l misma.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS en los Dibujos: La Figura 1 es una vista en sección transversal fragme taria, tomada a través de un cojinete antifricción que tiene un sello de lubricante de la presente invención instalado en el mis mo; La Figura 2 es una vista seccional amplificada, tomada en la misma dirección que la Figura 1, y que muestra una porción de operación del sello de lubricante; La Figura 3 es una vista frontal o axial de la Figura la construcción tomada en la dirección de la flecha 3, pero lige ramente girada para mostrar ciertas particularidades del sello; La Figura 4 es una vista fragmentaria de la construc-ción de la figura 2, tomada en la dirección de la flecha 4 en la Figuras 2 y 3; La Figura 5 es una vista fragmentaria tomada en la mis ma dirección que la Figura 4, pero que muestra una forma alterna tiva de la invención; y Las Figuras 6, 7 y 8 son vistas seccionales fragmenta rias tomadas en la misma dirección que la Figura 2, pero que iluj tran otras formas y configuraciones que puede adoptar la inven-ción ; La Figura 9 es una vista tomada en la misma dirección que la Figura 8, pero que muestra una variante de la configura-ción de la Figura 8; La Figura 10 es una vista seccional fragmentaria tomad sobre la línea 10-H110 de la Figura 9; La Figura 11 es una vista seccional fragmentaria, toma da sobre al línea 11-11 en la Figura 9; la Figura 12 es una vista seccional tomada en la misma dirección que la Figura 9, pero que muestra una forma adicional que puede adoptar la invención. En las diversas figuras de los dibujos, los caracteres de referencia similares designan partes semejantes.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS La- figura 1 es una vista en sección transversal fragme taria tomada a través de un cojinete antifricción que tiene un s lio de lubricante de la presente invención instalado en el mismo el cojinete incluye un miembro 8 de anillo de rodadura interno asegurado a una flecha giratoria no ilustrada, de modo que el miembro de anillo de rodadura está adaptado para girar con l-a fi cha alrededor de un eje de flecha horizontal. El miembro 8 pro porciona un anillo 10 de rodadura anular para una pluralidad de rodillos 16 antifricción que están espaciados por una estructur 20 de jaula. En lo que se refiere a la presente invención, los elementos de cojinete antifricción pueden ser bolas en lugar de rodi líos. Cada rodillo 16 está en contacto de rodamiento con un superficie 4 de rodamiento externa formada por un alojamiento 2 anular externo. Los rodillos pueden ser lubricados por un lubr cante fluido viscoso, tal como un aceite pesado o grasa, llenan substancialmente la cámara 22 en la que están colocados los rod llos. La Figura 1 muestra una porción de extremo del conjunto cojinete. En la práctica, el conjunto de cojinete incluye una lera doble de cojinetes de rodillos ahusados. La segunda hiler (no mostrada) es una imagen de espejo de, la disposición de coji te de rodillos ilustrada en la Figura 1. Cada extremo del conjunto de cojinete antifricción es sellado mediante un sello de lubricante del tipo mostrado en 30 en la Figura 1, es decir, el sello 30 de lubricante está duplic do en el extremo no ilustrado del cojinete, de modo que el lubr cante viscoso se sella dentro de la cámara 22. La presente inv ción está principalmente interesada con la construcción y opera ción del sello 30 de lubricante. El sello 30 ilustrado incluye un alojamiento 32 anula interno que tiene un ajuste a presión sobre el miembro 8 de ani lio de rodadura interno, y un alojamiento 34 anular externo que -tiene un ajuste a presión en o sobre el alojamiento 2. El alojamiento 32 anular proporciona una superficie 37 de sellado cilindrica concéntrica con el eje rotacional de flecha. El alojamiento 34 externo incluye una pared 36 de soporte radial alrededor -de la cual se moldea un elemento 38 de sellado elastomérico anular. El elemento 38 de sello tiene uno o más rebordes de sellado estático en contacto deslizante continuo con la superficie 37 cilindrica para impedir que el lubricante viscoso escape fuera de -la cámra 22 de lubricante. El elemento 38 de sello incluye una superficie 40 frontal anular orientada al lado de lubricante de la interfaz formada por los dos alojamientos 32 y 34. La superficie 40 frontal inc IJJ ye una área 42 anular externa que se extiende en un plano radial, y una área 44 superficial anular interna que se extiende de manera oblicua con relación al área superficial 42. La superficie 44 frontal es una superficie de cono truncado angulada a la superficie 42 radial a aproximadamente sesenta y cinco grados. El ángulo exacto no es crítico. Extendiéndose hacia adelante desde la superficie 40 frontal se encuentra un número de proyecciones 46 de bombeo de IJJ bricante. La Figura 2 muestra una de las proyecciones en eleva-- * ción lateral. La Figura 3 muestra una de las proyecciones vista en una dirección axial. La Figura 4 muestra la proyección vista en una dirección radial. De preferencia se encuentra una serie -proyeccioens 46 de bombeo espaciadas alrededor de la circunferen cia del elemento 38 de sello. Típicamente, puede haber aproxima adamente veinticuatro de dichas proyecciones, aún cuando el núm ro no es crítico para practicar la invención. El espaciamiento circunferencial de las proyecciones es de preferencia algo menor que la longitud de cada proyección individual a fin de reducir los requisitos de bombeo de lubricante para cada proyección. Cada proyección 46 tiene una superficie 47 frontal orientada al lubricante y una superficie 48 trasera orientada al lado de aire de la interfaz de sello. Como se muestra en la F i g_ ra 4, la superficie 47 frontal generalmente es arqueada en el pl_ no radial. La superficie 47, que puede tener la forma de un seg mento de un círculo, incluye dos caras 49, 51 de intersección an gularmente relacionadas o curvas que se unen juntas para formar una área 53 de nariz sobresaliente central. La cara 49 actúa co mo superficie de bombeo de lubricante cuando la flecha está gira do en una dirección. La cara 51 actúa como una superficie de bo beo de lubricante cuando la flecha está girando en la dirección opuesta. El alojamiento 32 interno gira con la flecha para jala algo del lubricante viscoso a lo largo de la superficie frontal del elemento 38 de sello. A medida que el lubricante hace conta to con una de las caras 49, 51 anguladas o curvas, se desvía en alejamiento del elemento de sello de la superficie frontal. Las acciones acumulativas de las diversas proyecciones 46 de bombeo es producir un efecto de bombeo sobreel lubricante en una dirección en alejamiento del lado de aire de la interfaz del elemento de sello y hacia el lado de lubricante de la inter faz, es decir, hacia la derecha en las Figuras 1 y 2. En la mayoría de los casos, el elemento de sello elast mérico será estacionario mientras que el alojamiento interno o flecha 32 será giratorio. Sin embargo, la invención también pue de utilizarse en un ambiente en el que la flecha es estacionaria y el alojamiento circundante es giratorio, en cualquier caso, l acción de bombeo de lubricante resulta del movimiento rotacional relativo entre el elemento de sello elastomérico y el cuerpo de lubricante en la cámara de lubricante sellada. La superficie frontal de cada proyección 46 es arquead en el plano circunferencial como se muestra en la figura 4, y pl_ na en la dirección radial. El contorno de superficie plana es más evidente en la figura 2. Con dicho contorno de superficie plana, cada proyección tiende a mover el lubricante contactado e una dirección generalmente axial en alejamiento de la superficie 40 frontal del elemento de sello. 20 La superficie 48 trasera de cada proyección se extien de hacia adelante desde el borde interno de la superficie 44 fro tal de elemento de sello a un ángulo A agudo con respecto a un plano B radial que contiene la superficie 53 de nariz. El ángul A típicamente es de alrededor de sesenta o sesenta y cinco grado ¿.o pero en ucu uier caso, mencr de noventa grados. La superficie 48 trasera interseca la superficie 47 frontal de la proyección a un ángulo agudo para formar un borde 55 delantero agudo. Como se muestra en la Figura 3, el borde 55 delantero agudo está relativamente cercano a la superficie 37 de sello ci lindrica en el alojamiento 32 en la cercanía del área 53 de nari En los extremos de la proyección 46, el borde 55 agudo está espa ciado adicionalmente en alejamiento de la superficie 37. Este e paciamiento es ventajoso en que un espacio libre radial relativa mente pequeño pueden utilizarse entre el borde 55 y la superfici 37 sin producir excesivo contacto friccional entre las proyeccio nes de bombeo y la superficie 37. Esto es debido al hecho de qu cada proyección tiene contacto potencial con la superficie 37 so lamente en el área 53 de nariz de la proyección. Asimismo, la aj gulación A de sesenta grados entre la superficie 48 trasera de l proyección y la superficie 47 delantera de la proyección es tal que el borde 55 delantero es un borde angosto que tiene una anch ra relativamente pequeña como se ve en la Figura 2. La construcción de cada proyección 46 es tal que el bo de 55 delantero de la proyección puede estar relativamente cerca de la superficie 37 en el área 53 de nariz de manera que la pro yección puede ejercer una acción de bombeo sobre el lubricante próximo a la superficie 37. El lubrante tiene tendencia mínima escaparse a la acción de bombeo fluyendo a lo largo de la superfj fice 37 hacia el lado de aire de la interfaz de elemento de sell El espacio libre radial nominal entre el borde 55 y la superfici 37 cilindrica típicamente no será más de aproximadamente 0.25 ó -0.51 milímetros en el área 53 de nariz. Suponiendo tolerancias -de fabricación normales, el borde 55, en algunos casos, puede lie gar a contacto limitado con la superficie 37 sin impactad de mane ra adversa sobre el funcionamiento o vida de servicio. Haciendo referencia por el momento a la --Fioura 8, el borde 55 delantero de la proyección se muestra en contacto con la superficie 37 en el área de nariz de la proyec- -ción. El área de contacto de borde angosto se limita, de manera que el área de contacto del elastómero puede desgarse durante el servicio para lograr una relación de espacio libre estrecho con -la superficie 37. Las proyecciones 46 están diseñadas para tener un espacio libre localizado mínimo con la superficie 37 de manera de lograr una buena acción de bombeo sobre el lubricante próximo a la superficie 37. La a?gulación A aguda entre las superficies 47 y 48 ase_ gura que cada proyección 46 tendrá contacto potencial con la superficie 37 cilindrica solamente en el área 53 de nariz. Esto re duce al mínimo ventajosamente el efecto que las tolerancias de fa bricación pueden tener sobre funcionamiento de bombeo y pérdidas fricciónales . La Patente de Estados Unidos 5,511,886 muestra una con trucción de sello moldeado que tiene proyecciones de bombeo de lj¿ bricante algo similares a las proyecciones ilustradas en las F i gj¿ ras 2 a 5. Sin embargo, cada proyección en la Patente de Estados Unidos 5,511,886 tiene una superficie 74 inferior que está paral la a la superficie 58 de desgaste cilindrica asociada, de modo que las superficies 74 inferiores pueden acoplar friccionalmente la superficie 58 o estar espaciadas a distancias excesivas de la superficie 58, dependiendo de la dirección que puedan tomar las -tolerancias de fabricación. El elemento de sello mostrado en las Figuras 1 a 4 de -la presente exposición comprende un reborde 58 de sello estático anular desviable colocado en un plano radial cercano al elemento de sello de la superficie frontal. El reborde 58 incluye dos caras 59, 60 radiales paralelas y un borde 61 angosto que conecta -las caras radiales. El borde 61 puede tener un perfil de sección transversal semicircular, de manera de tener esencialmente conta to de línea con la superficie 37 cilindrica. Típicamente, el reb orde 58 de sello estático tendrá --una dimensión radial de aproximadamente 2.54 milímetros y una dimensión de espesor axial de alrededor de 0,51 milímetros. El reborde de sello está dimensionado de manera de ser fácilmente desviable alrededor de su conexión con el cuerpo principal del elemento de sello. Esta desviación de baja fuerza es deseable a fin de permitir que el reborde ventile las presiones elevadas generadas en la cámara 22 de lubricante bajo ciertas condiciones, prin- « cipalmente condiciones de temperatura excesivamente elevada de ? ración limitada. El reborde 58 forma un sello estático de baja fuerza que tiene contacto de borde angosto con la superficie 37 cilíndr ca. Cuando la flecha está sin movimiento, la presión de lubricaj te sobre el reborde 58 es mínima de manera que el reborde es ca paz de contener el lubricante contra el flujo a través de la in terfaz del elemento de sello aún con una fuerza de sello radial baja. Cuiando la flecha está girando, los elementos de bombeo o proyecciones 46 bombean lubricante nuevamente hacia la cámara 22 es decir en alejamiento del reborde 589, de modo que la presión de lubricante sobre la cara 59 del reborde es relativamente baja El reborde 58 de sello estático por lo tanto, puede proporcionar la acción de sello deseada aún cuando es fácilmente desviable pa ra ventilación de las presiones elevadas generadas en momentos aislados en la cámara 22. El elemento de sello mostrado en la Figura 1 incluye dos rebordes 64, 66 de sello de polvo configurados para tener co tacto de borde estrech con el alojamiento 32. Los rebordes 64, 66 están diseñados para tener un acoplamiento de presión relativ mente baja con el alojamiento 32 de manera de lograr una acción de protección al polvo sin ofrecer resistencia significativa a l ventilación de presiones elevadas generadas en la cámara 22 así como reduce el arrastre. Los rebordes 64, 66 pueden tener un li gero espacio libre con relación al alojamiento 32 mientras que t * davía logran la acción de protección al polvo, es decir, impedir que la humedad ambiental o los contaminantes entren hacia el se llo.

Como se muestra en la Figura 5, las superficies 49, 51 de bombeo pueden ser planas en lugar de arqueadas como en la fig_u ra 4. Las superficies de bombeo planas realizan esencialmente -en la misma forma que las caras arqueadas mostradas en la Figura 4. El conjunto de elemento de sello mostrado en la Figura 1 es un conjunto de sello unificado', en donde los alojamientos 32 34 interno y externo están intersujetados para isntalación como -una sola unidad. Las Figuras 6 y 7 muestran otras formas de la -invención en donde solamente se utiliza un alojamiento. Como se muestra en la Figura 6, el conjunto de sello incluye un solo alojamiento 34 y un elemento de sello elastomérico moldeado al aloja^ miento 34 homogéneamente con las proyecciones 46 de bombeo y el reborde 58 de sello estático. El conjunto de la Figura 6 no tie-ne un sello de polvo. El reborde 58 de sello puede sellar contra una superficie 37 de flecha cilindrica. La Figura 7 es similar a la figura 6, excepto que el se_ lio estático incluye un reborde 68 de sello en voladizo desviado a resorte en lugar del reborde 58 de sello radial mostrado en las Fioguras 2 y 6. El reborde 68 sirve como un sello estático en combinación con protector de polvo. La Figura 8 muestra un conjunto de sello unificado que es, en la mayoría de los -aspectos , similar al conjunto mostrado -en la figura 1. una particularidad distintiva es que el área su-perficial 42 externa deila superficie frontal del elemento de se-lio protege hacia adelante más allá del borde delantero del área superficial 44 angulada interna. Esto no afecta la acción de bo beo. Las proyecciones 46 de bombeo todavía permiten funcionar l acción de de bombeo deseada sobre cualquier lubricante en contac to con las proyecciones de bombeo. En la Figura 8, el conjunto de sello, el sello estáti está provisto mediante un reborde 70 de sello en voladizo anula que tiene un contacto de borde angosto con el alojamiento 32 in terno . La aleta 70 funciona de la misma manera que la aleta 6 en la Figura 7. La Figura 9 muestra un conjunto de elemento de sello que es similar al conjunto de la Figura 1, excepto por el conto no en la superficie frontal del elemento de sello, es decir, la superficie orientada al lado de líquido de la interfaz de sello. En la Figura 9, el elemento de sello en su superficie frontal co prende una área 42 superficial radial anular y una área 44a supe ficial circunferencial que se extiende paralela a la superficie 37 de sello, operacionalmente, la construcción de la Figura 9 e similar a la construcción de la Figura 1. En ambos casos, el lu bricante viscosos se bombea generlamente en forma axial en aleja miento de. la superficie frontal del elemento de sello. La Figura 12 muiestra una variante de la disposición d la figura 9 en donde el área superficial 42 radial anular está c locada en el mismo plano radial que la superficie frontal de la pared 36 de soporte radial. Operacionalmente, el conjunto de el mentó de sello de la Figura 12 funciona esencialmente de la mis ma manera que las modalidades anteriormente descritas de la inve ción . La invención se caracteriza por dos particularidades r lacionadas. En cada una de las modalidades de la invención ilu tradas, las poryecciones de bombeo de lubricante tienen superfi cies 48 traseras que están anguladas de manera aguda a las super ficies 47 frontales respectivas. Esto es ventajoso en que el bo de 55 afilado de cada proyección puede estar relativamente cerca a la superficie 37 de sello sin ocasionar que la superficie 48 asociada tenga un acoplamiento friccional no deseado en la super ficie 37. Con el borde 55 de cada proyección de bombeo en proxi midad cercana a la superficie 37 de sello, la proyección puede bombear lubricante colocado en o cerca de la superficie 37. El lubricante viscoso no puede desviarse fácilmente de los elemento de bombeo emigrnado a lo largo de la superficie 37. La angula-ción a aguda de la superficie 48 compensa las tolerancias de fa bricación en que el espacio libre de diseño entre el borde 55 y la superficie 37 de sello pueden ajustarse a un valor relativa mente pequeño sin pelibro de que, en cualquier momento particula las superficies 48 tengan arrastre friccional excesivo sobre la superficie 37 de sello. Una particularidad adicional de interés es la construc ción del reborde 58 de sello estático. La dimensión radial de r borde es notira ente mayor que el espesor axial de reborde, v.gr 2.54 'milímetros contra 0.51 milímetros, mediante lo cual el rebo de de sello estático es fácilmente desviable. esto es ventajoso en que el reborde puede ventilar las presiones tgeneradas en la cámara 22 de lubricante bajo ciertas condiciones, v.gr., situad nes de temperatura de duración limitada. Evidentemente, son posibles numerosas odif icaciones y variaciones de la presente invención en la luz de las enseñanzas anteriores. Por lo tanto, debe quedar entendido que dentro del alcance de las cláusulas anexas, la invención puede practicarse de otra manera distinta a la específicamente descrita en la pre sente. La invención se relaciona principalmente con la combina ción de un sello estático delgado con proyecciones 46 de bombeo, especialmente la angulación de la superficie 48 trasera de proye cción mediante lo cual la proyección puede tener un espacio libr radial relativamente pequeño con respecto a la superficie 37 ci lindrica asociada, mediante lo cual, la proyección puede ejercer una acción de bombeo sobre el lubricante cercano a la superficie 37.

Claims (14)

REIVINDICACIONES:

1.- Un sello de lubricante para una interfaz entre un alojamiento anular y un miembro relativamente giratorio que se ex tiende dentro del alojamiento en donde la interfaz tiene un lado de lubricante y un lado de aire, el miembro relativamente giratorio teniendo una superficie de sello cilindrica concéntrica con -su eje rotacional, el sello de lubricante comprendiendo: un alojamiento anular montable en el alojamiento anular el alojamiento comprendiendo una pared de soporte de elemento de sello separada dé la superficie cilindrica del miembro giratorio; un elemento de sello elastomérico anular moldeado hacia la pared de soporte, el elemento de sello teniendo una superficie frontal anular orientada al lado de lubricante de la interfaz en relación espaciada hacia afuera a la superficie cilindrica; una pluralidad de proyecciones de bombeo de lubricante, circunferencialmente espaciadas sobre la superficie frontal anular, cada una de las proyecciones teniendo una superficie frontal adaptada para orientar el lado de lubricante de la interfaz, y una superficie trasera adaptada para orientar el lado de aire de la interfaz; cada superficie frontal de proyección comprendiendo dos caras de bombeo de lubricante angularmente relacionadas, anguladas de manera aguda a un plano circunferencial imaginario para formar una área de nariz sobresaliente central; cada superficie trasera de proyección extendiéndose ha cia adelante desde la superficie frontal anular del elemento de sello a un ángulo agudo con respecto al plano circunferencial irn ginario; cada superficie trasera angulada de manera aguda inter sectando la superficie frontal asociada de la proyección respect va para formar un borde delantero agudo; cada borde delantero teniendo un espaciamiento mínimo partir de la superficie cilindrica del miembro giratorio relati vamente a lo largo del área de nariz sobresaliente de la proyec ción, de manera que la proyecciones ejerzan fuerzas de arrastre mínimas sobre el miembro giratorio mientras que al mismo tiempo son efectivas para bombear lubricante en alejamiento de la super ficie frontal anular del elemento de sello en ubicaciones próxi mas a la superficie cilindrica del miembro relativamente girato rio.

2.- El sello de lubricante de la reivindicación 1, en donde la superficie frontal de cada proyección es arqueada en el plano circunferencial.

3.- El sello de lubricante de la reivindicación 1, en donde la superficie trasera de cada proyección está angulada a l superficie frontal de proyección asociada a un ángulo de aproxim damente sesenta grados.

4.- El sello de lubricante de la reivindicación 1, en donde la superficie frontal de cada proyección es arqueada en la dirección circunferencial y plana en la dirección radial.

5.- El sello de lubricante de la reivindicación 1, en donde la superficie frontal del elemento de sello comprende una -área superficial de cono truncado.

6.- El sello de lubricante de la reivindicación 1, en donde el elemento de sello anular comprende un reborde de sello -desviable que tiene contacto de borde angosto con la superficie -cilindrica del miembro giratorio, el reborde de sello desviable -estando colocado en el lado de aire de las proyecciones.

7.- El sello de lubricante de la reivindicación 6, en donde el reborde de sello desviable tiene dos caras radiales para lelas y un borde angosto que conecta las caras radiales.

8.- El sello de lubricante de la reivindicación 7, en donde la dimensión radial del reborde de sello desviable es notoriamente mayor que el espesor axial del reborde, de modo que el -reborde de sello sea fácilmente desviable.

9.- El sello de lubricante de la reivindicación 7, en donde el reborde de sello desviable está colocado en un plano radial cercano a la superficie frontal anular del elemento de sello

10.- El sello de lubricante de la reivindicación 1, en donde la superficie frontal del elemento de sello comprende una -área superficial de cono truncado, el elemento de sello compren--diendo un reborde de sello radial desviable que tiene contacto de borde angosto con la superficie cilindrica del miembro giratorio en un plano próximo al elemento de sello en su superficie frontal 4 el reborde de sello radial estando colocado en el lado de aire d las proyecciones de bombeo de lubricante.

11.- El sello de lubricante de la reivindicación 10, en donde el reborde de sello comprende dos caras radiales parale las y un borde anular angosto que conecta las caras radiales.

12.- El sello de lubricante de la reivindicación 1, e donde la superficie frontal del elemento de sello comprende una superficie cilindrica radialmente espaciada hacia afuera desde l superficie de sello cilindrica en el miembro relativamente girat rio; cada proyección de bombeo de lubricante extendiéndose ra-dialmente hacia adentro desde la superficie cilindrica de elemen to de sello.

13.- El sello de lubricante de la reivindicación 12, en donde el elemento de sello anular comprende un reborde de se llo radial desviable que se extiende radialmente hacia adentro desde la superficie cilindrica del elemento de sello en el lado de aire de las proyecciones de bombeo de lubricante.

14.- El sello de lubricante de la reivindicación 13, en donde el reborde de sello comprende dos caras radiales parale las y un borde anular angosto que conecta las caras radiales.